PINK1/Parkin介导的线粒体自噬改善衰老过程中泪腺腺泡细胞的线粒体功能障碍

目的：衰老会改变泪腺功能并破坏眼表微环境的平衡，最终导致水液性泪液缺乏型干眼。已有报道线粒体自噬在衰老中起重要作用，但其潜在机制仍不清楚。方法：本研究使用年轻（6周龄）和中年（12月龄）雄性C57BL/6J小鼠，并在体内实验中使用线粒体自噬激动剂雷帕霉素和抑制剂Mdivi-1。采用苏木精-伊红染色、Masson染色、油红O染色和活性氧（ROS）染色检测泪腺的组织学变化和脂质。通过泪腺裂解物的Western blotting鉴定蛋白表达变化。使用透射电子显微镜和免疫荧光染色评估线粒体自噬。使用单细胞RNA测序（scRNA-seq）和生物信息学分析检测衰老过程中的转录特征变化。结果：在本研究中，我们发现衰老增加了氧化应激，进而增加了凋亡，并在腺泡上皮细胞中产生ROS。此外，通过雷帕霉素激活PINK1/Parkin介导的线粒体自噬可降低泪腺ROS浓度，并防止衰老诱导的腺泡细胞凋亡，从而引起组织学改变、微结构退化，并增加与ROS积累相关的泪液分泌。相反，Mdivi-1通过抑制线粒体分裂和引发线粒体自噬而加重线粒体功能，进而导致泪腺功能损害。结论：总体而言，我们的研究结果表明，衰老可能损害腺泡细胞的线粒体功能，通过增强线粒体自噬同时维持线粒体功能的治疗方法可能治疗年龄相关的变化。